何亞蓉,毛 超,姜文磊,齊向英
(延安大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,陜西 延安 716000)
山丹丹學(xué)名山丹(Liliumpumilum.DC),為百合科,百合屬多年生草本植物[1]。在延安地區(qū)分布的山丹丹一般株高30~40 cm。花于春末夏初開放,花下垂,花瓣向外反卷,色鮮紅,通常無斑點(diǎn),具有極高的觀賞價(jià)值[2]。
通過組織培養(yǎng)快繁技術(shù)得到的山丹丹組培苗往往不能直接移栽到大田,室外煉苗或者大棚煉苗受季節(jié)影響比較大,本研究旨在通過對山丹丹組培苗煉苗過程中基質(zhì)的不同配比的研究,培育出移栽成活率高、籽球大、籽球葉片數(shù)多的山丹丹組培苗,為山丹丹組培苗室外移栽打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)所用材料為延安大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院組培與育種研究室培養(yǎng)的陜北野生山丹丹試管苗。經(jīng)過按齊向英等[3]篩選1/2MS+IBA 0.5 mg/L培養(yǎng)基培養(yǎng)35 d后準(zhǔn)備移栽。
1.1.1 基質(zhì)材料
草炭:草炭即泥炭,是沼澤發(fā)育過程中的產(chǎn)物。草炭土形成于第四紀(jì),是沼澤植物的殘?bào)w,在多水的無氧條件下,無法完全分解堆積而成。含有大量水分和未被徹底分解的植物殘?bào)w、腐殖質(zhì)以及一部分礦物質(zhì)。
蛭石:作為一種植物生長劑和土壤調(diào)節(jié)劑,具有很強(qiáng)的保水性能。用于溫室大棚內(nèi),具有疏松土壤、透氣性好、吸水力強(qiáng)和溫度變化小等特點(diǎn),有利于作物的生長,還可減少肥料的投入[4]。
珍珠巖:土壤改造,調(diào)節(jié)土壤板結(jié),防止農(nóng)作物倒伏,控制肥效和肥度,以及作為殺蟲劑和除草劑的稀釋劑和載體。
1.1.2 試驗(yàn)儀器
立式壓力蒸汽滅菌器(LDZX-75KBS,上海申安醫(yī)療器械廠)。凈化工作臺(SW-CJ-1F,蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司)。電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9053A,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)。生化培養(yǎng)箱(LRH-150,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)。智能人工氣候箱(PRX-150B,寧波海曙賽福實(shí)驗(yàn)儀器廠)。超聲波清洗機(jī)(SB-5200DT,寧波新芝生物科技有限公司)。
根據(jù)草炭、珍珠巖、蛭石體積比的不同試驗(yàn)共設(shè)計(jì)9個(gè)配方,見表1。
表1 不同基質(zhì)配比
1.3.1 培養(yǎng)條件
培養(yǎng)基以1/2MS為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,激素含量為IBA 0.5 mg/L并附加白砂糖20 g/L,瓊脂5.5 g/L,pH均為6.5~6.8。所有培養(yǎng)基均是在1.1 kg/cm2,121℃飽和立式壓力蒸汽滅菌器下滅菌30 min。
接種后先在暗環(huán)境中培養(yǎng)7 d,然后再轉(zhuǎn)移到光照強(qiáng)度為1500~2000 Lx,光照時(shí)間為12 h/d,溫度為(24±2)℃的培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)。生根培養(yǎng)階段均置于光照為12 h/d,光照強(qiáng)度1500~2000 Lx,培養(yǎng)溫度控制在(24±2)℃,相對濕度60%~75%的條件下光照培養(yǎng)室培養(yǎng)。
1.3.2 生根移栽時(shí)間判斷
在1.3.1的條件下連續(xù)培養(yǎng),待到所有接種試管苗中有85%以上的單個(gè)籽球根的長度達(dá)到3 cm,生根數(shù)量達(dá)到3條以上時(shí),準(zhǔn)備開始移栽。
1.3.3 移栽
移栽前需在室溫下打開瓶口,煉苗2~3 d,以使小苗逐漸適應(yīng)外界環(huán)境[5]。將經(jīng)過煉苗處理的山丹丹試管苗小心地從瓶中倒出,用清水洗凈根部殘留的培養(yǎng)基,以簇生小鱗莖為單位深度3 cm栽植于營養(yǎng)缽中[6,7],栽種時(shí)將種球扶正,根部用基質(zhì)壓實(shí),上覆基質(zhì),深度為掩埋至種球上部,栽后澆水,并噴灑70%百菌清可濕性粉劑800倍稀釋+72%農(nóng)用鏈霉素3000倍稀釋混合液,防治猝倒病及立枯病[8]。
設(shè)計(jì)9種移栽基質(zhì)配方(見表1),每個(gè)配方處理移栽個(gè)數(shù)為32~55株,置于人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng),設(shè)置溫度為23℃~25℃,箱內(nèi)濕度為85%,每隔7 d每個(gè)營養(yǎng)缽中加蒸餾水10 mL,觀察葉片生長情況,60 d后統(tǒng)計(jì)成活率,籽球的生長大小以及籽球葉片數(shù)。
2.1.1 組培苗成活率分析
從表2可知,采用處理組合6、7、8三組配方獲得的組培苗成活率最高,都達(dá)到了100%的成活率,而組合1的成活率最低只有90.2%,通過后續(xù)試驗(yàn)中對各因素的分析來確定山丹丹移栽過程中煉苗的最佳基質(zhì)配比。
表2 栽培數(shù)與成活數(shù)對比表
2.1.2 不同配方的籽球生長大小情況
對各配方中的籽球生長大小觀察與測定,結(jié)果見表3。
表3 不同配方的籽球生長大小正交試驗(yàn)
通過直觀分析可以看出RA=0.06,RB=0.04,RC=0.08,故因素的主次為RC>RA>RB即蛭石>草炭>珍珠巖,即蛭石的投加量的變化對山丹丹籽球的生長影響較大,其次是草炭,珍珠巖對山丹丹籽球生長影響最小。從9個(gè)處理組合的直觀分析結(jié)果中得出:第6個(gè)組合和第7個(gè)組合的效果最好,籽球的平均大小都為0.36,但各因子的不同水平對山丹丹籽球生長情況的影響大小是A2>A3>A1,B3>B1>B2,C1>C3>C2,因此最佳組合是A2B3C1,即最佳配方的配比是草炭:珍珠巖:蛭石=2∶3∶1。
2.1.3 不同配方的籽球葉片生長狀況
對各配方中的籽球葉片生長情況進(jìn)行觀察與統(tǒng)計(jì),結(jié)果見表4。
表4 不同配方的籽球葉片生長個(gè)數(shù)正交試驗(yàn)
從表4直觀分析可以看出RA=0.22,RB=0.16,RC=0.31,故因素的主次為RC>RA>RB即蛭石>草炭>珍珠巖,即蛭石的投加量的變化對山丹丹籽球的生長影響較大,其次是草炭,珍珠巖對山丹丹籽球葉片生長影響最小。從9個(gè)處理組合的直觀分析結(jié)果中得出:第6個(gè)組合的效果最好,籽球的平均葉片個(gè)數(shù)為5.62,但各因子的不同水平對山丹丹籽球葉片的生長情況的影響大小是A2>A3>A1,B3>B2>B1,C1>C2>C3,因此最佳的組合是A2B3C1,即最佳配方的配比是草炭:珍珠巖:蛭石=2∶3∶1。
移栽基質(zhì)的選擇是整個(gè)組培苗煉苗過程中非常重要的一步[9]。移栽基質(zhì)的透氣性、保濕性、酸堿度和營養(yǎng)等因子對誘發(fā)新根及成活起著非常關(guān)鍵的作用。山丹丹組培苗移栽試驗(yàn)結(jié)果表明,常規(guī)的珍珠巖、草炭和蛭石的配比,基質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)在合適的范圍,植物均可生長,在此次試驗(yàn)中,移栽基質(zhì)采用了9種組合配方,而草炭:珍珠巖:蛭石=2∶3∶1為最佳,移栽成活率達(dá)到100%,組培苗的籽球大小最大可達(dá)0.36 cm,籽球葉片數(shù)多達(dá)5.62個(gè)。從籽球葉片數(shù)和籽球大小的正交表中可以看出,蛭石是影響山丹丹生長的主要因素,草炭次之,珍珠巖對山丹丹的影響最小。蛭石保水性強(qiáng),透氣性好;珍珠巖保水性差且無營養(yǎng),易使試管苗缺水、缺營養(yǎng)而死亡,草炭營養(yǎng)豐富作為山丹丹移栽中的基質(zhì),具有發(fā)根快,緩苗時(shí)間短的特點(diǎn),草炭+珍珠巖+蛭石的組合既保水又透氣還有營養(yǎng),最有利于山丹丹的生根,成活率可達(dá)100%。陳麗娜等[10]在研究雜交百合的移栽技術(shù)過程中使用的栽培基質(zhì)也是草炭+蛭石+珍珠巖的混合基質(zhì)培養(yǎng)效果明顯好于單個(gè)基質(zhì)的使用。辛培堯[11]對滇楊組培苗移栽基質(zhì)篩選的研究以及符少萍等[12]對木薯試管苗移栽基質(zhì)篩選的研究中都表明:疏松性、透氣性好的基質(zhì)有利于組培苗成活和生長,這與本研究的結(jié)論一致。
有研究表明[13],根系長勢較長的組培苗,剛從瓶中移出時(shí)長得較健壯,但會(huì)因此導(dǎo)致其對基質(zhì)的適應(yīng)能力降低,抗逆性變差,從而導(dǎo)致其根系損傷和腐爛。因此,應(yīng)該選擇在植株的根系不太長時(shí)進(jìn)行移栽,這對其適應(yīng)新的環(huán)境較有利,并且較好的生根培養(yǎng)基還可以縮短其生根時(shí)間。